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離子反應方程式是基本而且非常重要的化學用語,在江蘇和全國其他地區的高考化學試卷中,離子反應方程式都是必考考點.其中,由于反應物量的不同而引起的離子反應不同的離子反應方程式的考查是個難點.在我們高中階段出現的與量有關的離子反應主要有以下幾種情況.
一、部分復分解反應
1.反應的生成物與反應物可進一步反應
這類離子反應需要我們能夠正確判斷出生成物的形式,只有正確判斷出生成物的形式,才能正確書寫出離子反應方程式.
例1 CO2通入NaOH溶液中
分析:開始時,只有相對少量的CO2通入NaOH溶液中,NaOH過量,此時生成的是正鹽Na2CO3,不可能生成酸式鹽NaHCO3,當過量CO2通入NaOH溶液中,Na2CO3與CO2繼續反應,生成了NaHCO3.所以相關離子反應方程式為:CO2+ 2OH-(足量)=CO2-3 +H2O;CO2(足量)+ OH-=HCO-3.
2.試劑滴加順序不同,離子反應不同
這類離子反應主要是由試劑滴加的順序不同,導致反應物量的不同來決定反應如何進行,一般判斷離子反應的產物由兩種反應物中處于少量或者適量的物質來確定.
例2 AlCl3溶液與NaOH溶液相互滴加
①AlCl3溶液滴加到NaOH溶液中
分析:將AlCl3溶液滴加到NaOH溶液中,此時加入的AlCl3溶液為少量,而NaOH溶液足量,所以Al3+將消耗更多的OH-,轉化為AlO-2,則該反應的離子反應方程式為:Al3++4OH-(足量)=AlO-2+ 2H2O.
②NaOH溶液滴加到AlCl3溶液中
分析:將NaOH溶液滴加到AlCl3溶液中,此時加入的NaOH溶液為少量,而AlCl3溶液足量,所以Al3+將消耗較少的OH-,轉化為Al(OH)3,則該反應的離子反應方程式為:Al3+(足量)+3OH-=Al(OH)3.
3.酸式鹽與堿的反應
這類離子反應如何進行,還是主要由兩種反應物的量來決定,書寫該反應離子反應方程式時應先確定哪種物質少量,少量物質多個離子參加反應,離子的化學計量數之比符合其組成比.然后由少量的物質離子的化學計量數來確定過量物質參加反應離子的化學計量數,最后由參加反應各離子的化學計量數確定出生成物及其化學計量數.
例3 NaHCO3溶液和Ca(OH)2溶液的反應
①NaHCO3溶液和少量Ca(OH)2溶液的反應
分析:由題意知,少量Ca(OH)2完全反應,Ca2+和OH-的化學計量數之比符合其組成比,為1∶2,由OH-的化學計量數可以確定出HCO-3的化學計量數,它們的化學計量數之比為1∶1,所以,各反應物離子及其化學計量數為Ca2++2OH-+2HCO-3,最后確定產物及其化學計量數,則該反應離子反應方程式為:Ca2++2OH-+2HCO-3=CaCO3+ CO2-3+2H2O.
②NaHCO3溶液和過量Ca(OH)2溶液的反應
分析:由題意知,少量HCO-3完全反應,所需OH-的化學計量數與HCO-3的化學計量數相同,由于過量,故生成的CO2-3完全轉化為CaCO3沉淀.所以Ca2+的化學計量數由OH-與HCO-3反應生成CO2-3
的量確定,則該反應的離子反應方程式為:HCO-3+OH-+ Ca2+=CaCO3+ H2O.
例4 NaHSO4溶液和Ba(OH)2溶液的反應
①向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至中性
分析:由題意知,反應至中性時,H+和OH-需恰好完全反應,則NaHSO4和Ba (OH)2的物質的量之比為2∶1,此時SO2-4過量,Ba(OH)2屬于少量,所以,參加反應的Ba2+和OH-完全反應,Ba2+和OH-的化學計量數之比符合其組成比1∶2,過量物質的SO
2-4和H+化學計量數由Ba2+和OH-的化學計量數決定.則該離子反應方程式為:Ba2++2OH-+SO2-4+2H+=BaSO4+2H2O.
②在以上中性溶液中,繼續滴加Ba(OH)2溶液至SO2-4完全沉淀,此時總反應的離子反應方程式?
分析:由題意知,繼續滴加Ba(OH)2至SO2-4完全沉淀時,加入的總的Ba2+和SO2-4恰好反應,Ba2+和SO2-4的化學計量數之比為1∶1,由此可知NaHSO4和Ba(OH)2的物質的量之比為1∶1,此時OH-過量,NaHSO4屬于少量,參加離子反應的H+與SO2-4的化學計量數之比符合其組成比1∶1,所需Ba2+與OH-的化學計量數由SO2-4與H+的化學計量數決定,則離子反應方程式為:
SO2-4+H++ Ba2++OH-=BaSO4+H2O.
4.復鹽的有關反應
由于復鹽成分相對復雜一些,復鹽溶液中所含有的離子也相對較多,討論起來有時難度較大,但再復雜的溶液,我們還是只要找出實際參加反應的微粒及反應物中處于少量或者適量的物質,基本就可以判斷出離子反應如何進行.
例5 明礬溶液與Ba(OH)2溶液混合
①明礬溶液與足量Ba(OH)2溶液反應
分析:由于該過程中參加反應的KAl(SO4)2是少量,故參加反應的Al3+和SO2-4的化學計量數之比符合其分子組成比為1∶2,由1 mol Al3+轉化為AlO-2需4 mol OH-,2 mol SO2-4完全轉化為BaSO4沉淀,需2 mol Ba2+,所以該離子反應方程式為:Al3++2SO2-4+4OH-+2Ba2+=AlO-2+2BaSO4+2H2O.
②明礬溶液與少量Ba(OH)2溶液反應
分析:由于Ba(OH)2少量,故Ba2+和OH-的化學計量數之比為1∶2,1 mol Ba2+完全轉化為BaSO4需1 mol SO2-4,2 mol OH-轉化為Al(OH)3需2 3 mol Al3+,由此得:
Ba2++2OH-+SO2-4+ 2 3Al3+=BaSO4+2 3Al(OH)3,化為整數得該反應的離子反應方程式為:
3Ba2++6OH-+3SO2-4+2Al3+=3BaSO4+2Al(OH)3.
二、部分氧化還原反應
這類離子反應一般涉及到多種具有還原性的微粒與同一種具有氧化性的微粒之間發生氧化還原反應,或者是多種具有氧化性的微粒與同一種具有還原性的微粒之間發生氧化還原反應,不同情況下反應到底如何進行,由不同微粒的還原性強弱或者氧化性強弱以及反應物量的多少來決定,我們知道,同一種氧化劑首先與還原性強的微粒反應,之后才和還原性弱的微粒反應,反之同種還原劑與不同氧化劑反應也是如此.這就要求我們要能夠準確判斷出不同微粒的氧化性或還原性強弱,只有這樣才能準確書寫或判斷出離子反應方程式.
例6 Cl2通入到FeBr2溶液中
①少量的Cl2通入到足量的FeBr2溶液中
分析:由于FeBr2溶液中的Fe2+和Br-都能夠被Cl2氧化,當Cl2通入FeBr2溶液中,Cl2首先和還原性強的離子反應,由于Fe2+比Br-的還原性強,所以當少量Cl2通入FeBr2溶液中時,Cl2只和Fe2+發生氧化還原反應,則該離子反應方程式為:Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+.
②足量的Cl2通入到FeBr2溶液中
分析:由于Cl2是足量的,則FeBr2溶液中兩種還原性離子Fe2+和Br-均可被Cl2氧化,且少量的FeBr2完全反應,由此可知參加反應的Fe2+和Br-的化學計量數之比符合其組成比
1∶2,所需Cl2的化學計量數由Fe2+和Br-的量來確定,此時離子反應方程式為:2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-.
③1 mol Cl2通入到含1 mol FeBr2溶液中
一、兩個實驗要會做 目的方法細分析
1. 化合物導電性實驗。
2.導電性強弱測定實驗。
按圖裝置把儀器連接好,然而把相同條件下的HCl、CH3COOH、NaOH、NaCl、NH3?H2O五溶液分別倒在燒杯中,接通電源,觀察燈泡發光的明亮程度。
現象:HCl、NaOH、NaCl燈泡亮度 相同,CH3COOH、NH3?H2O 燈泡亮度相同 ;且HCl、NaOH、NaCl燈泡亮度比CH3COOH、NH3?H2O 強。
結論:①離子所帶電荷數相同時,溶液的導電性與離子濃度成正比,與離子種類無關;②HCl、NaOH、NaCl易電離,溶液中自由移動的離子濃度大,屬于“強電解質”;CH3COOH、NH3?H2O不易電離,溶液中自由移動的離子濃度小,屬于“弱電解質”。
【例1】下列狀態的物質,既屬于電解質又能導電的是
( )
A. 酒精 B. 氯化鉀晶體 C. 液氯 D. 熔融的氫氧化鈉
解析:電解質是在水溶液或熔融狀態下能導電的化合物,酒精在兩種狀態下均不導電,液氯是單質,故A、C均不是電解質;氯化鉀晶體中的K+、Cl-無法自由移動,因此無法導電。答案:D
【例2】為證實Ba(OH)2溶液和H2SO4溶液反應是離子反應,實驗設計和實驗過程如下:如圖連接好裝置,向燒杯中加入25 mL 1mol?L-1的Ba(OH)2溶液和2滴酚酞試劑,再不斷地滴加1 mol?L-1的H2SO4溶液,并輕輕振蕩。試完成下列內容:
(1)實驗現象及分析:①溶液顏色變化為:__________,原因:__________。
②燈泡亮度變化:__________,原因:__________。
③溶液變渾濁,原因__________。
(2)實驗結論:稀硫酸溶液和Ba(OH)2溶液反應的實質是__________。(用離子方程式解釋)
解析:要證實H2SO4溶液和Ba(OH)2溶液的反應是離子反應,則須證明發生反應的離子濃度發生了變化,而離子濃度變化和溶液導電性是有聯系的,分析反應原理及實驗設計過程不難作答。
答案:(1)①由紅色逐漸變為淺紅,最后顏色退去 Ba(OH)2電離出的OH-與H2SO4電離出的H+中和生成H2O,使燒杯中的c(OH-)減小,紅色逐漸退去 ②隨著H2SO4溶液的不斷加入,呈現由明到暗以至熄滅,再逐漸變亮的變化 開始時,溶液中的離子濃度逐漸減小,故燈泡變暗,當燒杯中的Ba(OH)2完全反應時燈泡熄滅,再加H2SO4,離子濃度又變大,燈泡又變亮 ③Ba2+與SO42-結合生成BaSO4沉淀 (2)2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4+2H2O
二、四個概念(電解質、非電解質、強電解質、弱電解質)要辨析,認真對比解習題
提醒:1. 金屬單質也能導電,但它們不是化合物,所以它們既不是電解質,也不是非電解質。
2. NH3、SO2、CO2等物質溶于水中,本身不能拆開(電離)成陰、陽離子,而是它們與水反應生成了NH3?H2O、H2SO3、H2CO3,生成的NH3?H2O、H2SO3、H2CO3發生電離產生陰、陽離子,所以,NH3、SO2、CO2等是非電解質,而NH3?H2O、H2SO3、H2CO3等是電解質。
提醒:1. 電離方程式書寫時,除正確書寫物質的化學式和離子符號外,還必須:一要考慮用“=”還是“?”; 二要考慮“一步”還是“分步”;三要考慮等號兩邊“質量守恒”和“電荷守恒”。
2. BaSO4、CaCO3、AgCl等雖難溶于水,但溶解于水的部分能完全電離,所以BaSO4、CaCO3、AgCl不但是電解質,而且還是強電解質。但由于溶解于水的量太少,溶液中自由移動的離子濃度太小,故溶液的導電性極差。
【例3】下列說法正確的是( )
A. NaCl晶體中含有Na+、Cl-,所以NaCl晶體能導電
B. CO2溶于水能導電,所以CO2是電解質
C. BaSO4難溶于水,故將BaSO4放入水中存在電離平衡
D. Cl2的水溶液能夠導電,Cl2既不是電解質也不是非電解質
解析:NaCl晶體中Na+、Cl-不能自由移動,故不能導電;CO2屬于非電解質;BaSO4是強電解質,不存在電離平衡。答案:D
【例4】某固體化合物A不導電,但熔融或溶于水都能完全電離。下列關于物質A的說法中,正確的是( )
A. A是非電解質 B. A是強電解質
C. A是離子化合物 D. A是弱電解質
解析:由化合物A,固體不導電,熔融狀態,能完全電離,說明A為離子化合物;又在水溶液中完全電離,說明A為強電解質。答案:B C
三、離子方程要會寫,是對是錯細甄別
有關離子方程式的正誤,大致可以從以下幾個方面來判斷,這也正確書寫離子方程式的要求。
1. 離子反應是否符合客觀事實,不可主觀臆造反應在產物及反應。如2Fe+6H+=2Fe3++3H2就不符合客觀事實。
2.“=”、“? ”、“”、“”的使用是否正確。可逆反應用“?”表示,不可逆反應可用“=”表示。
3. 化學式拆寫是否正確。這是書寫離子方程式步驟中最關鍵的一步,拆寫應注意以下幾點:①不用離子方程式表示的離子反應類型:不在溶液中進行的任何反應通常都不用離子方程式表示。②注意“拆寫”要求:
③微溶物的寫法:一般來說,微溶物的澄清溶液寫成離子形式;渾濁或沉淀時寫成化學式,如澄清石灰水表示為“Ca2++2OH-”,而石灰乳則表示為“Ca(OH)2”。例:向澄清石灰水中通入少量CO2:Ca2++2OH-+CO2=CaCO3+H2O;向石灰乳中通入通入少量CO2:Ca(OH)2+CO2=CaCO3+ H2O。④可溶性多元弱酸酸式鹽的酸式根一律保留酸式根的形式。如NaHCO3溶液應拆成“Na++HCO3-”,而不能拆成“Na++H++CO42-”。故:NaHCO3 溶液與KOH溶液混合:HCO3- +OH- =H2O+CO32-;而強酸的酸式鹽――如:NaHSO4一步電離成“Na++H++SO42-”,故:NaHSO4溶液與KOH溶液混合:H+ + OH- =H2O。
4. 看是否漏掉離子反應。如Ba(OH)2溶液與硫酸銅溶液反應,既要寫Ba2+與SO42-的離子反應,又要寫Cu2+與OH-的離子反應。
5. 是否遵循三大守恒,即質量守恒、電荷守恒和得失電子守恒,如:Ag++Cu= Ag++Cu2+(錯誤),2Ag++Cu=2Ag+Cu2+(正確)。
6. 看反應物或產物的配比是否正確。如稀H2SO4與Ba(OH)2溶液反應:H++OH-+SO42-+Ba2+=BaSO4+H2O(錯誤),2H++2OH-+SO42-+Ba2+=BaSO4+2H2O(正確)。
7. 看是否符合題設條件及要求:①溶液酸堿性條件。有些物質在不同條件下存在形態不同,如反應產物有碳酸鹽時,則CO32-與HCO3-取決于溶液堿性強弱,強堿溶液中寫CO32-,弱堿溶液中(如CO2過量時)則寫HCO3-。②溫度條件。如:(NH4)2SO4與NaOH溶液反應,只有濃溶液且加熱條件下,才可寫成NH3,否則寫成NH3?H2O。例:(NH4)2SO4 溶液與NaOH溶液混合:NH4++OH-=NH3?H2O;(NH4)2SO4溶液與NaOH溶液混合加熱:NH4+ +OH-[=][][]NH3 + H2O。③濃度條件。例如:濃H2SO4與稀H2SO4寫法不同。④注意實驗操作條件。“過量”“少量”“等物質的量”“適量”“任意量”以及滴加順序等對反應方程式的影響不同。如:往Na2CO3溶液中加入少量稀鹽酸的離子方程式為:CO32-+H+=HCO3-;往Na2CO3溶液中加入過量稀鹽酸的離子方程式為:CO32-+2H+=CO2+H2O。
8. 正確書寫酸式鹽與強堿溶液間反應的離子反應方程式――采用“少定多變法”:所謂的“少定”即量少的反應物,其離子計量數確定為1,而“多變”即過量的反應物,其計量數根據反應的需要確定,不受化學式中的比例制約,是可變的。如:Ca(HCO3)2溶液中加入過量的NaOH溶液:Ca2+ +2HCO3-+2OH-=CaCO3+CO32-+2H2O;Ca(HCO3)2溶液中加入少量的NaOH溶液:Ca2++HCO3-+OH-=CaCO3+ H2O。
9. 幾個特殊反應中涉及到的“量”的離子反應方程式:如:Mg(HCO3)2溶液與過量的NaOH溶液反應,不可忽視Mg(OH)2比MgCO3溶解度更小,對應的離子反應方程式為:Mg2++ 2HCO3- +2Ca2++4OH- = 2CaCO3+2H2O + Mg(OH)2(正確),Mg2++2HCO3-+Ca2++2OH-=CaCO3+MgCO3+2H2O(錯誤);如:明礬 (KAl(SO4)2 ? 12H2O) 與Ba(OH)2 溶液反應,不能忽視Al(OH)3的兩性:少量Ba(OH)2溶液時:2Al3+ + 3SO42- + 3Ba2++6OH- = 3BaSO4+ Al(OH)3,足量Ba(OH)2溶液時:Al3+ +2SO42-+2Ba2++4OH-=2BaSO4+AlO2-+2H2O;如:NH4HSO4溶液與足量的Ba(OH)2反應,不可忽視NH3?H2O也是弱電解質,離子方程式為:NH4++H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4+NH3?H2O+H2O。
【例5】下列離子方程式正確的是( )
A. 向100 mL 0.1 mol/L的FeSO4溶液中加入0.01 mol Na2O2固體:4Fe2++4Na2O2+6H2O=8Na++4Fe(OH)3+O2
B. 向明礬溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至SO2-4恰好沉淀完全:2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-=2Al(OH)3+3BaSO4
C.苯酚鈉溶液中通入少量CO2:CO2+H2O+2C6H5O?2C6H5OH+CO32-
D. 向20 mL 0.5 mol/L FeBr2溶液中通入448 mL Cl2(標準狀況):2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++4Cl-+Br2
解析:B項明礬溶液中Al3+與SO42-的物質的量之比是1∶2,要使Ba2+完全沉淀,Al3+與OH-的物質的量之比是1∶4,Al3+恰好轉化為[Al(OH)4]-,故B錯誤;C中苯酚鈉與CO2反應,無論CO2的量多與少,都是生成HCO3-,且不是可逆反應,故C錯誤;D中n(FeBr2) ∶ n(Cl2) = 1∶2,Cl2過量,而離子方程式中Fe2+、Br-間的量不符合1∶2的關系,故D錯誤,正確的應為2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-。答案:A
【例6】下列離子方程式書寫正確的是( )
A. 少量的CO2通入NaOH溶液中:CO2+OH-=HCO3-
B. 小蘇打溶液中加入醋酸溶液:HCO3-+H+=CO2+H2O
C. 硫化鈉水解的離子方程式:S2-+2H2O?H2S+2OH-
D. 銅粉加入到FeCl3溶液中:Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+
解析:本題主要考查離子方程式的書寫。A項,應生成CO32-;B項,CH3COOH是弱電解質,不可拆;C項,S2-水解應分步進行;D項,該離子方程式符合客觀事實,原子、得失電子、電荷均守恒,正確。答案:D
四、離子共存要判斷,排除障礙得真解
1. 由于發生復分解反應,離子不能大量共存:①有氣體產生――如:H+與CO32-、HCO3-、S2-、HS-、SO32-、HSO3-等不能大量共存,主要是由于發生CO32-+2H+=CO2+H2O、HS-+H+=H2S等。②有沉淀生成――如: Ca2+、Mg2+、Ba2+等與SO42-、SO32-、CO32-等不能大量共存,主要是由于Ba2++CO32-=BaCO3、Ca2++SO42-=CaSO4(微溶);Mg2+、Al3+、Cu2+、Fe2+、Fe3+等與OH-不能大量共存是因為:Cu2++2OH-=Cu(OH)2,Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3等;③有弱電解質生成――如:OH-、ClO-、F-、CH3COO-、PO43-、HPO42-、H2PO4-等與H+不能大量共存,主要由于OH-+H+=H2O、CH3COO-+H+=CH3COOH等;一些弱酸的酸式根或NH4+不能與OH-大量共存是因為:HCO3-+OH-=CO32-+H2O、HPO42-+OH-=PO43-+H2O、NH4++OH-=NH3?H2O。此類離子反應總是朝著使溶液中某些離子濃度降低的方向進行!
2. 由于發生氧化還原反應,離子不能大量共存:①一般情況下,具有較強還原性的離子不能與具有較強氧化性的離子大量共存。如:I-、S2-、HS-和Fe3+不能大量共存是由于:2I-+2Fe3+=I2+2Fe2+、2Fe3++ S2-=S+2Fe2+、2Fe3++3S2-=S+2FeS。②在酸性或堿性的介質中由于發生氧化還原反應而不能大量共存。如:NO3-和I-在中性或堿性溶液中可以共存,但在有大量H+存在下不能共存;如:SO32-、S2O32-和S2-在堿性條件下可以共存,但在酸性條件下由于發生:2S2-+SO32-+6H+=3S+3H2O、2S2-+S2O32-+6H+=4S+3H2O不能共存。如:ClO-與S2-不論是在酸性條件下還是在堿性條件下都不能大量共存。
3. 由于形成絡合離子,離子不能大量共存:中學化學中還應注意有少數離子可形成絡合離子而不能大量共存的情況。如:Fe3+ 和SCN-由于Fe3++SCN-=[Fe(SCN)]2+ 等絡合反應的發生而不能大量共存。
4. 一些容易發生水解的離子,在溶液中的存在是有條件的:如:AlO2-、S2-、HS-、CO32-、HCO3-、SO32-、HSO3-、ClO-、F-、CH3COO-、PO43-、SiO32-等存在于堿性溶液,而不存在于酸性溶液。如:Mg2+、Al3+、Cu2+、Fe2+、Fe3+、NH4+等存在于酸性溶液,而不存在于堿性溶液。而上述兩組離子一般不能同時存在在同一溶液中,即離子間能發生“雙水解”反應。因為:3CO32-+2Al3++3H2O=3CO2+2AI(OH)3,3AlO2-+Al3++6H2O=4Al(OH)3等。
5. 注意題目要求:①看清“一定大量共存”“可能大量共存”、還是“不能大量共存” 等要求。②若溶液無色――則Cu2+(藍)、Fe3+(棕黃)、Fe2+(淺綠)、MnO4-(紫)等有色離子不能存在。③溶液中有H+――溶液呈酸性;紫色石蕊試液變紅;溶液pH7;加入鋁粉后放出H2等。
【例7】下列各組離子可能大量共存的是( )
A. pH=1的溶液中:Fe2+、Al3+、HCO3-、MnO4-
B. 能與金屬鋁反應放出氫氣的溶液中:K+、NO3-、Cl-、NH4+
C. 含有大量OH-的無色溶液中:Na+、Cu2+、[Al(OH)4]-、SiO32-
D. 常溫下水電離出的 c(H+)?c(OH-)=10-20的溶液中:Na+、Cl-、S2-、SiO32-
解析:選項A中,pH=1的溶液是酸性溶液,Fe2+被MnO4-氧化,HCO3-在酸性溶液中也不能大量存在。選項B中,與金屬鋁反應放出氫氣的溶液有兩種可能,一是酸性溶液,二是堿性溶液,但在酸性溶液中,由于NO3-存在,不能產生氫氣;堿性溶液中,NH4+與OH-又不能大量共存。選項C中,Cu2+有顏色。選項D中,c(H+)?c(OH-)=10-20,則常溫下水電離出的c(H+)=c(OH-)=10-10mol?L-1若是酸性溶液,S2-與SO32-不能大量共存,但堿性溶液中可以大量共存。答案:D
【例8】下列各組離子可能大量共存的是( )
A. pH=1的溶液中:Fe2+、Al3+、HCO3-、MnO4-
B. 能與金屬鋁反應放出氫氣的溶液中:K+、NO3-、Cl-、NH4+
C. 含有大量OH-的無色溶液中:Na+、Cu2+、[Al(OH)4]-、SiO32-
D. 常溫下水電離出的c(H+)?c(OH-)=10-20的溶液中:Na+、Cl-、S2-、SO32-
解析:選項A中,pH=1的溶液是酸性溶液,Fe2+被MnO4-氧化,HCO3-在酸性溶液中也不能大量存在。選項B中,與金屬鋁反應放出氫氣的溶液有兩種可能,一是酸性溶液,二是堿性溶液,但在酸性溶液中,由于NO3-存在,不能產生氫氣;堿性溶液中,NH4+與OH-又不能大量共存。選項C中,Cu2+有顏色。選項D中,c(H+)?c(OH-)=10-20,則常溫下水電離出的c(H+)=c(OH-)=10-10mol?L-1若是酸性溶液,S2-與SO32-不能大量共存,但堿性溶液中可以大量共存。答案:D
跟蹤訓練:
1. 在水溶液中能大量共存的一組離子是( )
A. Fe2+、Al3+、ClO-、Cl- B. K+、Cu2+、OH-、NO3-
C. NH4+、Na+、Br-、SO42- D. Mg2+、H+、SiO32-、SO42-
2. 能正確表示下列反應的離子方程式為( )
A. 硫化亞鐵溶于稀硝酸中:FeS+2H+=Fe2++H2S
B. NH4HCO3溶于過量的NaOH溶液中:HCO3-+OH-=CO32-+H2O
C. 少量SO2通入苯酚鈉溶液中:C6H5O-+SO2+H2O=C6H5OH+HSO3-
D. 大理石溶于醋酸中:CaCO3+2CH3COOH=Ca2++2CH3COO-+CO2+H2O
3.下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是( )
①pH=11的溶液中:CO32-、Na+、[Al(OH)4]-、NO3-;②無色溶液中:K+、Na+、MnO4-、SO42-;③加入Al能放出H2的溶液中:Cl-、HCO3-、SO42-、NH4+;④酸性溶液中:Fe2+、Al3+、NO3-、Cl-;⑤由水電離出的[OH-]=1×10-13 mol?L-1的溶液中:Na+、Ba2+、Cl-、Br-
A. ①⑤ B. ②③ C. ②④ D. ③⑤
4. 濃度均為0.1 mol?L-1的三種溶液等體積混合,充分反應后沒有沉淀的一組溶液是( )
A. BaCl2、NaOH、NaHCO3 B. Na2CO3、MgCl2、H2SO4
C. AlCl3、NH3?H2O、NaOH D. Ba(OH)2、CaCl2、Na2SO4
跟蹤訓練答案:
1. C 解析:結合離子的性質,從離子反應發生的條件入手分析,離子之間若能發生反應,則不能大量共存。特別注意還原性離子(如Fe2+等)與氧化性離子[如ClO-、NO3-(H+)等]因發生氧化還原反應而不能大量共存。A項Fe2+具有強還原性,ClO-具有強氧化性,二者能發生氧化還原反應;B項Cu2+能與OH-反應生成Cu(OH)2沉淀;D項H+能與SiO32-反應生成H2SiO3沉淀。
2. D解析:Fe2+和S2-都具有還原性,可被硝酸氧化為Fe3+和SO42-,A錯誤。由于NaOH過量,OH-與NH4+和HCO3-都反應,正確的離子方程式為NH4++HCO3-+2OH-=NH3?H2O+CO32-+H2O,B錯誤。少量SO2通入苯酚鈉溶液中生成苯酚和亞硫酸鈉,正確的離子方程式為2C6H5O-+SO2+H2O=2C6H5OH+SO32-,C錯誤。CaCO3是難溶物,醋酸是弱酸,均不拆寫,醋酸鈣是易溶于水的鹽,拆寫,D項離子方程式正確。
1 教學策略
本章節教學在第一課時學生建立了水溶液中的離子觀,在此基礎上可充分運用信息技術從離子角度分析和討論問題,設計為三個環節,并分為明暗兩條線。
明線:構建 “宏觀微觀宏觀”的教學過程。第一,以H2SO4和Ba(OH)2溶液的反應為載體作為課堂引入,恰當運用電導率傳感器。將感性的實驗現象與理性的數據處理結果同步呈現給學生。由此引出離子反應的概念和離子方程式的書寫事項,并用電腦動畫展現思維過程。第二,分別探討H2SO4和其他物質、Ba(OH)2和其他物質反應的微觀情況及離子方程式的書寫,同時討論得出離子反應發生的條件、中和反應的實質。第三,提出“造影劑”和“除水垢”的問題,突出STS思想,旨在體現化學學科知識與生活的緊密聯系。
暗線:三步走逐層遞進對離子觀的構建,讓學生對離子反應有較全面的認識。第一:兩種反應物均可電離出大量離子,所有的離子均參加化學反應;第二:兩種反應物均可電離出大量離子,其中部分離子參加了化學反應;第三:兩種反應物,其中一種電離出大量離子,參與離子的反應。
2 教學用具設計
傳感器系統:計算機、數據采集器、電導率傳感器。
其他用具:1.試劑:0.01mol/L Ba(OH)2溶液、 0.02mol/L H2SO4溶液。
2.磁力攪拌器、酸式滴定管、燒杯。
3 教學過程
3.1教學流程
4 教學設計反思
4.1 探究性與知識性結合
本節課設計重點是利用傳感器測試硫酸與氫氧化鋇反應過程中溶液的導電率變化――即離子反應發生的實質開展討論和探究活動。其中包含離子反應的實質、離子方程式的書寫、離子反應發生條件。此環節不僅滿足于教會學生正確書寫離子反應和離子方程式,更想使學生在思維上真正多角度、多層次、多種途徑的構建起“微觀”概念,能夠運用微觀概念解釋和分析問題。
4.2 共振性
中圖分類號:TK403 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)18-0093-01
1 引言
大慶石化分公司化工三廠ABS車間凝聚罐尾氣來自三個串聯運行的凝聚罐,尾氣排放量約2400立方米/小時,目前未經治理直接通過引風機的作用高空排放,該尾氣中含有大量的苯乙烯、丙烯腈以及反應中間體等污染物,該尾氣的排放不僅對廠區工作環境產生污染,危害工人身體健康,影響工作積極性;而且尾氣的擴散也對廠界外環境也造成了影響,因此急需進行治理,處理后的廢氣達到國家惡臭物質排放標準(GB14554-93)和大氣污染物綜合排放標準(GB16297 -1996)。
2 中試部分
2.1 中試工藝
次中試試驗采用復旦-派力迪污染控制工程研究中心廢氣處理新技術-低溫等離子體技術,對ABS凝聚尾氣進行廢氣凈化處理,主要工藝為:
ABS凝聚尾氣從凝聚罐尾氣放空管引出,在引風機的作用下進入預處理單元進行水氣分離、除塵和降溫;然后排入氣體分配器中均質均量,再進入等離子體反應器單元,在該區域由于高能電子的作用,使異味分子受激發,形成帶電粒子、或分子間的化學鍵被打斷產生自由基等活性粒子,這些活性粒子和O2反應,同時空氣中的水和氧氣在高能電子轟擊下產生OH自由基、氧原子、臭氧等強氧化性物質,這些強氧化性物質與異味分子反應,使其分解,從而促進異味消除,出氣中含有的部分未來得及徹底反應的碎片粒子和活性氧等成份再進入深度氧化床,使碎片粒子和活性氧等充分反應,徹底達到消除異味的目的,凈化后的氣體經引風機后通過排氣筒高空排放。
2.2 中試期間所檢測的控制參數
試驗有4個氣體采樣點,分別是:進氣采樣點、冷凝氣后采樣點、等離子反應器后采樣點、深度氧化處理后采樣點。4個氣體采樣點分析苯乙烯、丙烯腈、非甲烷類總烴含量。
2.3 廢氣處理流程
(1)預處理
ABS凝聚罐尾氣溫度較高(約97℃),水汽含量大,并且含有少量的反應中間體等固體顆粒狀或凝膠狀物質,該廢氣如果直接進入低溫等離子體,會影響等離子體放電,增加能耗,并有可能產生結焦現象,影響設備的正常運行,因此須首先進行預處理,預處理系統采用霧化噴淋降溫和動態絲網除水器。
(2)低溫等離子體反應
經預處理后的廢氣水汽和粉塵量大大降低,剩余的基本是純凈的苯乙烯和丙烯腈等污染物,需補充新風,因此在除水器后面設置補新風接口,補新風量與廢氣中的水汽含量相當。除水后的廢氣與補充的新風在管道內混合后通過氣體分配器均布后進入等離子體反應器,以使每個等離子體反應管中通過的氣體量等同,同時也使來自不同工段的廢氣進行充分混合,達到均質目的。
(3)深度氧化床
從低溫等離子體出來的廢氣,大部分污染物被分解成碎片粒子,并可能生成少量有機酸;同時一部分氧氣也在高能電子的轟擊下形成臭氧等活性氧成份。針對廢氣中少量沒有處理完全的臭氣因子,采用深度氧化技術對其進一步分解氧化。
深度氧化塔采用改性填料為填充塔,可有效吸附碎片粒子和活性氧等,并促進吸附在填料塔上的這些成份發生深度氧化反應。由于該填料塔不是用來吸附有機質的,且始終有活性氧等成份存在,因此,填料塔即使吸附了少量有機質,也會因為臭氧、自由基等氧化反應的存在,使得填料塔始終處于非飽和狀態,即本系統采用的填料塔無需更換,可長期使用。深度氧化池同時設至循環水噴淋,可使部分反應轉移到液相中進行,使反應更加完全。
(4)經引風機和排放煙囪
經過深度氧化床處理的氣體,由引風機和排放煙囪排入大氣。本處理系統設計的思想為全負壓操作,可有效防止風管、風閥及設備的泄漏,因此引風機裝在深度氧化反應塔的后面,排放煙囪的前面。引風機的進風口裝有可調節風閥,供調節風量、風機維護使用。
(5)控制和監控系統
整個系統設置1臺集中控制柜,控制系統的運行。在處理系統的不同位置,設置采樣口和檢測點,用于采樣和工藝檢測需要。
3 中試結果
通過以上中試試驗,ABS凝聚尾氣中苯乙烯,丙烯腈、非甲烷總烴含量明顯降低,下表所示凝聚尾氣數據對比表:
從上表可以看出凝聚尾氣通過低溫等離子體技術處理后,其含有的苯乙烯,丙烯腈,非甲烷總烴均達到排放標準。
4 結論
1、通過凝聚尾氣低溫等離子反應中試研究,找到了適合本裝置的有效處理ABS凝聚尾氣的有效途徑。
2、本次試驗為定性試驗及數據優化試驗,通過試驗確定工藝方案的可行性,并為工程設計提供優化數據和設計參數。
參考文獻
[1] 李工生,白延軍,李朝陽,等.ABS裝置中丙烯腈及苯乙烯等廢氣的治理,彈性體,2010-06-25
關鍵詞:物質分類;離子反應;考點;例析
物質的分類、離子反應是每年高考的熱點,為此,筆者將其常見的考點分類例析于下,以期對讀者有所幫助.
考點一、物質的分類
考點點擊:物質的分類貫穿于化學的始終,主要考查中學階段常見的物質分類標準,其中,氧化物的分類和酸、堿、鹽、氧化物之間的轉化為高考考查的重點,也是該部分內容的難點及易錯點.
例1(2014年四川高考題)下列關于物質分類的說法正確的是()
A. 金剛石、白磷都屬于單質
B. 漂白粉、石英都屬于純凈物
C. 氯化銨、次氯酸都屬于強電解質
D. 葡萄糖、蛋白質都屬于高分子化合物
解析該題主要考查了物質分類的有關知識.由一種元素組成的純凈物是單質,金剛石是碳元素形成的單質,白磷是磷元素形成的單質,故A正確;由一種物質組成的是純凈物,由不同種物質組成的物質是混合物,漂白粉是次氯酸鈣和氯化鈣組成的混合物,石英是二氧化硅,屬于純凈物,B錯誤;在溶液中或熔融狀態下完全電離為離子的化合物是強電解質,不能完全電離,存在電離平衡的是弱電解質,氯化銨是強電解質,次氯酸是弱電解質,C不正確;蛋白質是高分子化合物,而葡萄糖是單糖,不是高分子化合物,D不正確.
答案:A.
考點二、膠體的丁達爾現象
考點點擊:膠體的本質特征是膠體的微粒直徑介于1~100nm之間.膠體的性質有:布朗運動、丁達爾效應、電泳、膠體的聚沉等,高考重點考查利用丁達爾現象這種膠體特有的性質來區別膠體與溶液.
例2(巴彥淖爾模擬試題)關于膠體和溶液的區別,下列敘述中正確的是()
A.溶液呈電中性,膠體帶有電荷
B.溶液中溶質微粒一定不帶電,膠體中分散質微粒帶有電荷
C.溶液中分散質微粒能透過濾紙,膠體中分散質微粒不能透過濾紙
D.溶液中通過一束光線沒有特殊現象,膠體中通過一束光線出現明亮的光帶
解析膠體本身是不帶電,只是因為膠粒的表面積較大,吸附了溶液中的離子而帶了電荷,故A項錯;溶液中的溶質,要看能否電離,若是非電解質,則不帶電,B項錯;溶液和膠體中分散質粒子的直徑均可穿過濾紙,C項錯;丁達爾效應可以用來區分溶液和膠體,D項正確.
答案:D
考c三、電解質和非電解質
考點點擊:電解質(包括酸、堿、鹽、水等)和非電解質(包括非金屬氧化物、NH3、大多數有機物等)和弱電解質(包括弱酸、弱堿、少數鹽、水等).判斷化合物所屬的類型是高考的熱點之一.
例3下列物質的水溶液都能導電,但屬于非電解質的是()
A.CH3COOHB.Cl2C.NH4HCO3D.SO2
解析本題主要考查了非電解質的含義和判斷,由于氯氣為單質,所以既不是電解質也不是非電解質.
答案:B.
例4下列說法下列正確的是()
A.強電解質的水溶液中不存在溶質分子,弱電解質的水溶液中存在溶質分子和離子
B.強電解質的水溶液導電性強于弱電解質的水溶液
C.強電解質都是離子化合物,弱電解質都是共價化合物
D.強電解質易溶于水,弱電解質難溶于水
解析強電解質溶于水后,全部電離,不存在溶質分子,而弱電解質溶于水后,只部分電離,存在電離平衡,水溶液中存在溶質分子和離子,故A正確.溶液的導電性是由溶液中的離子濃度大小及離子所帶的電荷所決定的,若強電解質溶液是稀溶液,則溶液中離子濃度很小,導電性就很弱,故B不正確.強電解質部分是離子化合物,部分是共價化合物,如H2SO4是強酸,也是強電解質,但屬于共價化合物,故C不正確.強電解質與溶解性大小無關,如BaSO4難溶于水,但屬于強電解質,而NH3?H2O易溶于水,但屬于弱電解質.
答案:A
例5(2016年上海高考題)能證明乙酸是弱酸的實驗事實是()
A.CH3COOH溶液與Zn反應放出H2
B.0.1 mol/L CH3COONa溶液的pH大于7
C.CH3COOH溶液與NaCO3反應生成CO2
D.0.1 mol/L CH3COOH溶液可使紫色石蕊變紅
解析本題主要考查弱電解質的判斷.解題時依據弱電解質的概念進行判斷即可.A選項只能證明乙酸具有酸性,不能證明其酸性強弱,故A錯誤;該鹽水溶液顯堿性,是由于陰離子的水解.故可以證明乙酸是弱酸,即B正確;可以證明乙酸的酸性比碳酸強,但是不能證明其酸性強弱,故C錯誤;可以證明乙酸具有酸性,但是不能證明其酸性強弱,故D錯誤.
答案:B.
點評本題考查實驗方案的評價,涉及酸性強弱比較的實驗方法,關鍵是原理的理解,難度不大.
考點四、離子反應發生的條件
考點點擊:對于復分解反應,若生成難溶物質、難電離或易揮發的物質中的一種,均可發生;對于氧化還原反應,通常遵循“強制弱”的規律,即強氧化劑可以制取弱氧化劑,強還原劑可以制取弱還原劑.
例6(2014年閔行區二模)下列變化能夠實現的是 ( )
①弱酸與鹽溶液反應生成強酸 ②兩種氧化物發生反應有氣體生成 ③兩種酸的溶液充分反應后溶液呈中性④復分解反應中既沒有生成水,也沒有生成沉淀和氣體
A.①③B.②④C.①②④D.①②③④
解析本題主要考查了離子反應發生的條件.弱酸與鹽溶液反應符合復分解反應發生的條件可以生成強酸,如氫硫酸與硫酸銅反應生成硫化銅沉淀與硫酸,故①正確;過氧化鈉與二氧化碳反應生成氧氣,故②正確;氫硫酸與亞硫酸恰好完全反應,所得溶液呈中性,故③正確;復分解反應發生的條件是生成難溶物、難電離物和易揮發性物質;醋酸鈉與鹽酸反應生成醋酸和氯化鈉,既沒有生成水,也沒有生成沉淀和氣體,故④正確.
答案:D
例7下列變化必須加入氧化劑才能實現的是( )
A.Cr2O2-7CrO2-4
B.HNO3 NO2
C.SiO2Si
D.CH3CH2OHCH3CHO
解析必須加入氧化劑才能實現,這說明該微粒是還原劑,失去電子,有關元素的化合價要升高.在轉化Cr2O2-7CrO2-4中元素的化合價均沒有發生變化,不是氧化還原反應,A錯誤;在轉化HNO3 NO2中氮元素的化合價降低,需要加入還原劑,B錯誤;在轉化SiO2 Si中硅元素的化合價降低,需要加入還原劑,C錯誤;在轉化CH3CH2OHCH3CHO中碳元素的化合價升高,需要加入氧化劑,D正確.
答案:D
考點五、離子反應的書寫與正誤判斷
考點點擊:離子反應的實質是離子的重新組合,可以用離子方程式表示反應的實質.一般情況下會在選擇題中考查離子方程式的正誤判斷,在填空題中考查離子方程式的書寫.在書寫與判斷時要注意兩個守恒、物質是否可拆、物質的用量、是否漏掉某種離子等方面考慮.
例8(2016年高考江蘇高考題)下列指定反應的離子方程式正確的是( )
A.將銅插入稀硝酸中:
Cu+4H++2NO -3Cu2++2NO2+H2O
B.向Fe2(SO4)3溶液中加入過量鐵粉:
Fe3++Fe2Fe2+
C.向Al2(SO4)3溶液中加入過量氨水:
Al3++3NH3?H2OAl(OH)3+3NH+4
D.向Na2SiO3溶液中滴加稀鹽酸:
Na2SiO3+2H+H2SiO3+3Na+
解析本題主要考查了離子方程式的正誤判斷.由題給離子方程式可知,將銅插入稀硝酸中生成的是NO,而不是NO2,故反應的離子方程式為:3Cu+8H++2NO -33Cu2++2NO+4H2O,即A錯誤;B選項中電荷不守恒,向Fe2(SO4)3溶液中加入過量鐵粉應為:2Fe3++Fe3Fe2+,故B也不正確;由于氨水是弱堿,不能溶解氫氧化鋁,則向Al2(SO4)3溶液中加入過量氨水的離子方程式為:Al3++3NH3?H2OAl(OH)3+3NH+4,C正確;硅酸鈉為可溶性鹽,不應該用化學式表示,向Na2SiO3溶液中滴加稀鹽酸的離子方程式為: SiO2-3+2H+H2SiO3,D錯誤.
答案:C
評注掌握相關物質的化學性質和反應的原理是解答的關鍵,判斷離子方程式正確與否時一般可以從以下幾點角度分析:(1)檢查反應能否發生,例如銅和稀硫酸等.(2)檢查反應物、生成物是否正確,例如選項A.(3)檢查各物質拆分是否正確,例如選項D.(4)檢查是否符合守恒關系(如:質量守恒和電荷守恒等),例如選項B.(5)檢查是否符合原化學方程式.
例9(2015年山東高考題)下列表示對應化學反應的離子方程式正確的是( )
A.向稀HNO3中滴加Na2SO3溶液:
SO2-3+2H+SO2+H2O
B.向Na2SiO3溶液中通入過量SO2:
SiO2-3+ SO2+ H2OH2SiO3+SO2-3
C.向Al2(SO4)3溶液中加入過量的NH3?H2O:Al3++4NH3?H2OAl(OH)-4+4NH+4
D.向CuSO4溶液中加入Na2O2:2Na2O2+2Cu2++2H2O4Na++2Cu(OH)2+O2
解析稀硝酸與Na2SO3發生氧化還原反應,生成SO2-4、NO和H2O,A錯誤;過量的SO2與Na2SiO3溶液反應生成HSO-3,B錯誤; Al(OH)3不與弱堿反應,所以Al2(SO4)3與過量氨水反應生成Al(OH)3,C錯誤; Na2O2與H2O反應生成NaOH和O2,NaOH與CuSO4反應生成Cu(OH)2和Na2SO4,兩個方程式加和可得離子方程式,D正確.
答案:D
考c六、離子共存
考點點擊:離子共存知識是高考的熱點、重點,該部分考查的內容包括離子反應發生的條件、氧化還原反應、物質的電離與水解、溶液酸堿性的計算、電極反應式的正誤判斷、離子的推斷等.解此類題時要注意:看清題干中的要求和題目中的隱含條件.
例10水溶液中能大量共存的一組離子是( )
A.NH+4 、Ba2+、Br-、CO2-3
B.Cl-、SO2-3、Fe2+、H+
C.K+、Na+、SO2-4、MnO-4
D.Na+、H+、NO-3、HCO-3
解析Ba2+和CO2-3反應生成BaCO3沉淀,不能大量共存,A錯誤;SO2-3和H+反應生成SO2,不能大量共存,B錯誤;C中四種離子不反應,可以大量共存,C正確;H+和HCO-3會反應生成CO2、H2O,不能大量共存,D錯誤.
答案:C
例11制備(NH4)2?Fe(SO4)2?6H2O的實驗中,需對過濾出產品的母液(pH
A.通入過量Cl2:Fe2+、H+、NH+4、Cl-、SO24
B.加入過量NaClO溶液:NH+4、Fe2+、H+、SO24、ClO-
C.加入過量NaOH溶液:Na+、Fe2+、NH+4、SO24、OH-
D.加入過量NaClO溶液和NaOH的混合溶液:Na+、SO24、Cl-、ClO-、OH-
解析本題主要考查了離子共存的問題,解題時根據離子之間不能結合生成水、氣體、沉淀、弱電解質,不能發生氧化還原反應等,離子才能大量共存,并結合母液中含有(NH4)2?Fe(SO4)2?6H2O晶體中的離子,利用離子共存的觀點分析解答即可.由于氯氣與還原性離子Fe2+發生氧化還原反應,故不能存在二價鐵離子,即A錯誤;Fe2+有強還原性,酸性條件ClO-離子具有強氧化性,兩者能發生氧化還原反應,不能共存,故B錯誤;C中Fe2+、OH-結合生成沉淀,銨根離子與堿結合生成弱電解質,不能共存,故C錯誤;D組離子之間不反應,能共存,加入過量NaClO溶液和NaOH的混合溶液,離子之間也不反應,能共存,故D正確.
該反應是亞鐵離子的檢驗方法,反應生成帶有特征藍色的鐵氰化亞鐵沉淀。
亞鐵離子一般呈淺綠色,有較強的還原性,能與許多氧化劑反應,如氯氣,氧氣等。因此亞鐵離子溶液最好現配現用,儲存時向其中加入一些鐵粉。亞鐵離子也有氧化性,但是氧化性比較弱,能與鎂、鋁、鋅等金屬發生置換反應。
鐵氰化鉀是深紅色晶體,水溶液呈黃色。 其水溶液在存放過程中逐漸分解。遇陽光或溶于水都不穩定,能被酸分解。遇亞鐵離子生成深藍色沉淀。
(來源:文章屋網 )
Cu2++SO2-4+Ba2++2OH-
BaSO4+Cu(OH)2
只能代表:
CuSO4+Ba(OH)2BaSO4+Cu(OH)2
目前很多材料和參考資料上也都是舉出這個反例。自然,教師講課也都是以這個例子說明本文標題是不正確的。上述反例真的只能代表一個反應嗎?讓我們看看下面的一個化學反應。硫酸銅和堿式硝酸鋇的反應:
CuSO4+2Ba(OH)NO3
BaSO4+Ba(NO3)2+Cu(OH)2
如果把上述化學方程式改寫成離子方程式,則為:
Cu2++SO2-4+Ba2++2OH-
BaSO4+Cu(OH)2
看來這個被我們廣大師生引用多年的硫酸銅和氫氧化鋇反應的離子方程式還是有瑕疵的。那么,我們有沒有一個辦法,觀察一下離子方程式就能做出準確判斷,它是代表一個反應還是一類反應呢?有,我們可以用離子替代法和離子搭配法來進行判斷,現舉例說明。
一、離子替代法
只要與離子方程式中的陽離子(或陰離子)結合成一個可溶性強電解質的陰離子(或陽離子)是一組可以互相替代的離子,則這個離子方程式代表的必然是一類離子反應。如:
H++OH-H2O
對于這個離子方程式,與氫離子結合的陰離子可以用Cl-、SO2-4、NO-3互相替代,與氫氧根離子結合的陽離子可以用Na+、K+互相替代,因此它代表的是一類離子反應。再如:
Cu2++2NH3?H2OCu(OH)2+2NH+4
這個反應中與銅離子結合的陰離子可以用Cl-、SO2-4、NO-3互相替代,所以它代表的也是一類離子反應。
二、離子搭配法
我們先要了解兩個概念。
復鹽:由兩種(或兩種以上)不同的金屬離子(包括NH+4)和一種酸根離子組成的鹽。(可理解為:一種酸被多種金屬重復置換得到的鹽。)
混鹽:由一種金屬陽離子(包括NH+4)和兩種(或兩種以上)酸根陰離子所組成的鹽。(可理解為:混合酸被一種金屬置換所得到的鹽。)
只要與離子方程式中的陽離子搭配一個不易形成沉淀的陰離子形成一種可溶性混鹽或堿式鹽(或與離子方程式中的陰離子搭配一個不易形成沉淀的陽離子形成一種可溶性復鹽或酸式鹽),存在這種離子的話,離子方程式代表的是一類離子反應。如:
Cu2++SO2-4+Ba2++2OH-
BaSO4+Cu(OH)2
這個反應中我們可以把Ba2+除與OH-結合外再搭配一個NO-3變成Ba(OH)NO3,所得的離子反應由于NO-3肯定會被刪去,必然與原離子方程式相同。這種可以進行離子搭配的離子方程式都是代表一類離子反應。再如:
Al2(SO4)3+3Ba(OH)2
3BaSO4+2Al(OH)3
改寫成離子方程式為:
2Al3++3SO2-4+3Ba2++6OH-
3BaSO4+2Al(OH)3
我們可以將SO2-4除與Al3+結合外再搭配K+變成KAl(SO4)2 成為一個復鹽,化學方程式變為:
2KAl(SO4)2+3Ba(OH)2
3BaSO4+2Al(OH)3+K2SO4
其離子方程式也是:
2Al3++3SO2-4+3Ba2++6OH-
3BaSO4+2Al(OH)3
由于
2Al3++3SO2-4+3Ba2++6OH-
3BaSO4+2Al(OH)3
可以進行離子搭配,它代表的也是一類離子反應。有沒有離子方程式只代表一個離子反應呢?我們看下面一個離子方程式:
NH3?H2O+CH3COOH
CH3COO-+NH+4+H2O
這個離子方程式既不可進行離子替換,也不可進行離子搭配,它只能代表:
NH3?H2O+CH3COOHCH3COONH4+H2O
再如:
NH3?H2O+H2CO3NH+4+HCO-3+H2O
只能代表:
NH3?H2O+H2CO3NH4HCO3+H2O
1目的:為保障應急救援裝備、物品、藥品處于良好狀態,為發生突發事故救援時提供物質保障,制定本制度。
2范圍:應急救援裝備為消防器材和設施、標識或圖標、呼吸器、防毒面具等。物資包括搶險時所需的物品。藥品包括因中毒或灼傷等治療時所需的藥品。
3職責:
3.1安全環保部負責消防設施和器材、防毒面具、呼吸器、標識和圖標等的日常管理。
3.2行政部負責藥品的日常監督管理。衛生室為具體負責單位。
4檢查與維護管理
4.1管理要求
4.1.1非火災或事故下,任何部門和個人都不準使用、試用和玩耍消防器材、消防設施和安全標示、物資。特殊情況(非事故)確需使用時,需經安全環保部門許可。藥品類必須保證在有效期內,并定期更換。
4.1.2嚴禁占用消防通道,堵塞安全出口;嚴禁圈占、堵塞消火栓、滅火器等消防器材和消防設施,保證通道出口暢通,消防器材處于隨時可用狀態。
4.1.3嚴禁擅自挪用、拆除、停用消防設施和器材,對破壞消防設施、器材和標示的行為予以嚴肅處理,造成嚴重后果的送交公安部門處理,并號召全體員工檢舉破壞消防器材、設施和標示的行為。
4.1.4按有關規范配備消防器材和消防設施。按照治療要求合理配備應急藥品。
4.1.5由安全環保部對消防器材和設施、防毒面具等的使用情況進行定期巡檢,按照消防器材和設施的性能要求,每月或每年進行一次檢查,對達不到標準的消防器材和消防設施及時更換或維修。
4.2維護管理:
4.2.1日常檢查
1)設備或設施、防護器材的每日應檢查由所在崗位執行,工段長為直接責任人,所在車間主任為主要負責人。檢查器材或設備特別是氣體泄漏報警儀的功能是否正常。如發現不正常,應在日登記表中記錄并及時處理。
2) 電工定期對備用電源進行1—2次充放電試驗,1—3次主電源和備用電源自動轉換試驗,檢查其功能是否正常。看是否自動轉換,再檢查一下備用電源是否正常充電。
3)儀表組每周要對消防通信設備的檢查,應進行控制室與所設置的所有電話通話試驗,電話插孔通話試驗,通話應暢通,語音應清楚。
4)安全環保部每周檢查備品備件、專用工具等是否齊備,并處于安全無損和適當保護狀態。
4.2.2報警儀年度檢查試驗
每年對報警系統的功能應作全面檢查試驗,并填寫年檢登記表。
4.2.3消火栓系統定期檢查
消火栓箱應經常保持清潔、干燥,防止銹蝕、碰傷和其它損壞。每半年至少進行一次全面檢查維修。檢查要求為
1)消火栓和消防卷盤供水閘閥不應有滲漏現象。
2)消防水槍、水帶、消防卷盤及全部附件應齊全良好,卷盤轉動靈活。
3)消火栓箱及箱內配裝的消防部件的外觀無破損、涂層無脫落,箱門玻璃完好無缺。
4)消火栓、供水閥門及消防卷盤等所有轉動部位應定期加注油。
4.2.4滅火器材的定期檢查
每周應對滅火器進行檢查,確保其始終處于完好狀態
4.2.4.1外觀檢查
1)檢查滅火器鉛封是否完好。滅火器已經開啟后即使噴出不多,也必須按規定要求在充裝。充裝后應作密封試驗并牢固鉛封
2)檢查壓力表指針是否在綠色區域,如指針在紅色區域,應查明原因,檢修后重新灌裝
3)檢查可見部位防腐層的完好程度,輕度脫落的應及時補好,明顯腐蝕的應送消防專業維修部門進行耐壓試驗,合格者再進行防腐處理
4)檢查滅火器可見零件是否完整;有無變形、松動、銹蝕(如壓桿)和損壞,裝配是否合理
5)檢查噴嘴是否通暢,如有堵塞應及時疏通
4.2.4.2定期檢查
1)每半年應對滅火器的重量和壓力進行一次徹底檢查,并應及時充填
2)對干粉滅火器每年檢查一次出粉管、進氣管、噴管、噴嘴和噴槍等部分有無干粉堵塞,出粉管防潮堵、膜是否破裂。筒體內干粉是否結塊。
3)滅火器應進行水壓試驗,一般5年一次。化學泡沫滅火器充裝滅火劑兩年后,每年一次。加壓試驗合格方可繼續使用,并標注檢查日期
4)檢查滅火器放置環境及放置位置是否符合設計要求,滅火器的保護措施是否正常。
4.2.5防護器材的定期檢查
防毒面具及濾毒罐應經常保持清潔、干燥,防止銹蝕、剮傷和其它損壞。每半月至少進行一次全面檢查維修。檢查要求為
1)防毒面具有無破碎及剮傷,看是否老化。
2)檢查濾毒罐體有無銹蝕,是否失效。
3)對空氣呼吸器的檢查,應檢查壓力表指示是否在規定范圍內,。
關鍵詞:有機物分子;反應機理;高中化學;積極性
有機物內容的相關教學中,教師的教學方式非常重要,如果教學方式不合理,那么就不能滿足教學的需要。在學習有機物分子這一章節的時候,學生需要掌握三個方面的知識,第一,有機反應的機理;第二,有機物結構的性質;第三,有機物分子機構。只有掌握了這三點,才能使學生更好地學習后面的知識,從而起到承前啟后的作用。在本文中,分析了三種不同的教學方式,具體如下:
第一種方法:教師向學生展示有機物分子模型,并且講解該模型的空間結構。另外教師還要將具體反應的例子在黑板上寫出來,對重點部分用不同顏色的粉筆標注出來。此外還要深入地講解有機反應機理和結構與性質的關系。
第二種方法:摒棄只有黑板、粉筆的教學方法,采用多媒體技術來進行講解。教師要先準備好關于有機物分子結構的視頻或者動畫,采用這樣的形式進行模擬,這樣就能生動形象地將有機反應機理和結構、性質等知識展示出來。
第三種方法,先給學生講解原子結構的知識,然后再給每一位學生分發一盒有機物分子球棍模型的組裝器材。在這個過程中,要使每一個學生按照C、H、O的成鍵原理,自己動手動腦,對有機物分子空間模型進行組裝。最后還要在這個基礎上,充分地模擬有機反應的機理。通過這樣的方式,讓學生真正了解結構和性質之間的關系。
上完課之后,再讓學生做一些例題,從而起到鞏固的作用。下面說說對上面幾種授課方式進行的分析:
首先是第一種上課方式,這種方式很單一,教師僅僅只是一味地向學生講解有機物分子結構的理論知識,學生也只是被動地接受知識。這樣不但效率很低,而且很難調動學生的聽課積極性。此外,從課后學生所完成的例題來看,學生對知識掌握的程度并不是很深,甚至還有一部分學生根本沒有掌握基本的知識點。
其次是第二種上課方式,相比于第一種上課方式,第二種方式稍微活潑一些,而且課堂內容也豐富了很多。因為第二種方法采用了多媒體動畫視頻的方式,這樣就會使得有機反應機理的知識直觀地展示在學生面前。有機物分子結構的知識比較抽象和復雜,所以僅僅依靠理論知識的傳授,是不能讓學生很好地掌握和理解的。雖然這種方式能夠吸引學生的注意力,但是有相當一部分學生都只停留在觀看動畫視頻的有趣層次上,所以知識掌握的仍然不夠,有可能課后便忘記了這些知識。
最后是第三種上課方式,相比于第一種方式和第二種方式,第三種方式不但有比較好的氛圍,能夠帶動學生,而且還能使學生和學生之間相互討論、互相交流。學生根據過去學過的知識,自己動手、動腦對有機物分子結構模型進行組裝,并且模擬反應機理。這樣既可以幫助學生鞏固之前的知識,又能夠使學生對后面的知識有個大致的了解。相比于第一種和第二種教學方式,第三種教學方式的效果更好。
通過上面的比較和分析,可以得出這樣的結論,單純的講解理論知識,效果差于讓學生自己動手操作。因此,第三種處理方式有以下幾個方面值得反思:
1.學生會在動手動腦的過程中提高積極性
教師讓學生自己進行思考,對有機物結構模型進行組裝,學生需要積極思考,動手動腦才能完成整個過程。當學生通過動手動腦完成任務后,會產生喜悅感和成就感,這對于提高學生的學習積極性是非常有利的。
2.鞏固學生的知識
組裝有機物結構模型的時候,學生更深地理解了C、H、O原子結構知識以及成鍵原則,這樣也能夠使學生更好地掌握有機物空間結構和性質區別的知識。舉個例子,當學生能夠根據過去學的知識對甲烷的分子球棍模型進行組裝,那么學生就理解了空間結構的知識,同時也了解了甲烷的空間結構。在對乙醇的分子球棍模型進行組裝之后,學生會對甲醚和乙醇進行比較,明白如何對這兩者進行區分。
3.讓學生更好地掌握反應機理
在學生相互合作的過程中,基本區分了有機反應的類型,比如乙醇和乙酸之間的酯化反應,以及乙酸乙酯的水解反應。當學生認識了酯化反應、水解反應之后,就更好地掌握了原理。另外教師還讓學生模擬乙烯和水加成反應和乙醇消去反應,使學生更好地理解了反應機理的差別。通過以上對幾種教學方式的講述,筆者有所體會:
1.讓教學手段能夠充分發揮出作用
無論是采用多媒體的教學方式,還是球棍模型試驗,都只是一種為教學服務的手段。只有好好地利用了它,充分挖掘它的內涵,才能使它發揮出自身的作用。因此,教師必須創設合理的情境,使學生更好地構建知識體系。
2.使學生產生興趣
教師在設計學習方式的時候,必須考慮學生的實際情況,采取一些生動、活潑的授課方式,更好地鼓舞學生,激發他們的主觀能動性。不管是哪一種教學方式,只要是能達到效果的教學方式,就是值得推廣和使用的。
3.提倡自主學習
“授人以魚,不如授人以漁。”如果教師只是一味地灌輸理論知識,那么學生便很難理解抽象而復雜的知識。因此,教師要給學生設計教學任務,讓學生進行思考,動手動腦,通過自己的方式來完成這些任務。在這個過程中,學生不但收獲了學習的方法,而且還理解了原本抽象而復雜的理論知識,掌握了重點和難點。
在高中化學教學中,很多學生都存在不能很好地掌握知識點、學習缺乏主動性、積極性的問題。為了解決這些問題,教師需要改進教學方式,采用生動、形象的教學手段,在教學中突破重點和難點,這樣才能達到教學的根本目的。
參考文獻:
[1]曹志兵.有機物分子結構推斷的有效策略[J].新高考:理化生,2012(12):30-32.